Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) ist eine Technologie, die sowohl als äußere Schicht eines Gebäudes dient als auch zur Stromerzeugung genutzt wird. Ein BIPV-Element ist ein Bauteil, das als Teil der Gebäudehülle verwendet wird (Dachabdeckungselement, Fassadenverkleidung, verglaste Flächen usw.), als Sonnenschutzvorrichtung, architektonische Elemente oder „Zubehör“ (wie Vordächer, Geländer, Brüstungen usw.) sowie jede andere architektonische Komponente, die für das ordnungsgemäße Funktionieren des Gebäudes notwendig ist. BIPV-Systeme können die Material- und Stromkosten senken und gleichzeitig zur architektonischen Attraktivität eines Gebäudes beitragen. Der größte Wert von BIPV-Systemen liegt in ihrer Integration in das ursprüngliche Gebäudedesign. Durch den Ersatz von Standardmaterialien durch Photovoltaik (PV) während der Bauphase können zusätzliche Kosten minimiert und Designprobleme für separate Montagesysteme vermieden werden.

Arten von BIPV-Anwendungen

Fassaden

PV kann in die Seiten von Gebäuden integriert werden, indem traditionelle Glasfenster durch halbtransparente Dünnschicht- oder kristalline Solarpaneele ersetzt werden. Diese Flächen haben weniger Zugang zu direktem Sonnenlicht als Dachsysteme, bieten jedoch typischerweise eine größere verfügbare Fläche. In Nachrüstungsanwendungen können PV-Paneele auch verwendet werden, um unattraktive oder abgenutzte Gebäudeaußenflächen zu kaschieren.

  • Beispiele: Photovoltaik in der Fassade: NEW Blauhaus, Umsetzung durch Ertex GmbH

©Foto Andreas Horsky

  • Photovoltaik in der Fassade: Kunst & Technik – Energiehaus Luzern, BE Netz AG

©-BE-Netz-AG

Dächer

In diesen Anwendungen ersetzt das PV-Material das Dachmaterial oder in einigen Fällen das gesamte Dach. Einige Unternehmen bieten ein integriertes, einteiliges Solardach aus laminiertem Glas an; andere bieten Solar-„Schindeln“ an, die anstelle von normalen Dachschindeln montiert werden können.

Verglasung

Ultradünne Solarzellen können verwendet werden, um halbtransparente Oberflächen zu schaffen, die Tageslicht durchlassen und gleichzeitig Strom erzeugen. Diese werden häufig zur Erstellung von PV-Oberlichtern oder Gewächshäusern verwendet.

  • Beispiel: Gewinnerprojekt Innovationsaward für integrierte Photovoltaik 2018: Püspök Bürogebäude, Parndorf, ad2 architekten

© ad2 architekten, Foto Hertha Hurnaus

Planungsüberlegungen für Gebäude

Ein kritischer Teil zur Maximierung des Wertes eines BIPV-Systems ist die Berücksichtigung sowohl der Umwelt- als auch der strukturellen Faktoren, die beide die Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und Gesamtfunktionalität eines Solarsystems beeinflussen.

Umweltfaktoren

  • Einstrahlung: Durchschnittliche Menge an empfangener Sonnenstrahlung, üblicherweise in kWh/m²/Tag berechnet.
  • Klima- und Wetterbedingungen: Hohe Umgebungstemperaturen können die Leistung von Solarsystemen verringern. Wolken und Niederschlag können die Systemleistung und Wartungsanforderungen beeinflussen. Hohe Luftverschmutzungswerte können regelmäßige Reinigungen erfordern.
  • Beschattung: Bäume, nahegelegene Gebäude und andere Strukturen können die Sonne blockieren und die Leistung des PV-Systems verringern.
  • Breitengrad: Die Entfernung vom Äquator beeinflusst den optimalen Neigungswinkel der Solarmodule.

Strukturfaktoren

  • Energiebedarf des Gebäudes: Das Design eines BIPV-Systems sollte berücksichtigen, ob das Gebäude vollständig unabhängig vom Stromnetz betrieben werden soll, was Batterien oder andere Energiespeichersysteme erfordert.
  • Solarsystemdesign: Das Design des PV-Systems selbst wird durch den Energiebedarf des Gebäudes und etwaige strukturelle oder ästhetische Einschränkungen bestimmt, die die Materialwahl beeinflussen können.

Gebäudeintegrierte Photovoltaik in Österreich

Die Österreichische Technologieplattform Photovoltaik (TPPV) sieht in der bauwerkintegrierten Photovoltaik einen erfolgversprechenden Weg. Integration bedeutet dabei sowohl ästhetische/architektonische als auch systemische Einbindung in das Energiesystem vor Ort. Dies fördert das Energiemanagement und lokale Lastmanagement, das bis zur Versorgung der lokalen Mobilitätsbedürfnisse reichen kann. Laut TPPV ist die Akzeptanz in der Bevölkerung höher, und die lokale Wertschöpfung sowie Innovationsaspekte und heimische Arbeitsplätze werden deutlich gefördert.

Österreichs Mitarbeit im Photovoltaikprogramm der Internationalen Energieagentur (IEA) ist für die Überführung internationaler Forschungsaktivitäten in die heimische Innovationsszene wesentlich. Aktuell ist Österreich an sechs von acht laufenden Forschungsaktivitäten (Tasks) in der IEA beteiligt und leitet den Task 14 „Solar PV in the 100% RES Power System“. Die Ergebnisse und Kooperationen aus diesem Netzwerk werden direkt in die österreichische Innovationslandschaft eingespielt, wobei die TPPV eine koordinierende Rolle einnimmt.

Rahmenbedingungen zur Förderung der Entwicklung von BIPV

Das Hauptziel von Task 15 der Internationalen Energieagentur, an dem auch österreichische Forscherinnen und Expertinnen beteiligt sind, ist es, Rahmenbedingungen zu schaffen, die die Verbreitung und den Einsatz von BIPV-Produkten auf dem globalen Markt beschleunigen. Es sollen gleiche Wettbewerbsbedingungen für BIPV-Produkte, BAPV-Produkte und herkömmliche Bauelemente geschaffen werden, unter Berücksichtigung ästhetischer, zuverlässiger und finanzieller Aspekte.

Österreichische Unternehmen im Bereich BIPV

Folgende Unternehmen aus Österreich beschäftigen sich mit BIPV-Produkten:

Diese Auflistung dient ausschließlich der Information und nicht zu Werbezwecken. Nähere Informationen finden Sie auf den Websites der genannten Unternehmen. Zuletzt aktualisiert (Juli 2024)

Links

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15Enabling Framework for the Development of BIPV